DE10001848B4 - Grinding device for grinding a ball groove - Google Patents

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Abstract

Schleifvorrichtung zum Schleifen einer Kugellaufrille (b1), die sich in Richtung der Achse eines Werkstücks (W) erstreckt, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist: einen stabförmigen Schleifstein (4), der einen distalen Endbereich (4e) mit einer gekrümmten Oberfläche hat, die dem Querschnitt der zu schleifenden Kugellaufrille (b1) entspricht; einen Spindelmechanismus (1) zum Drehen des Schleifsteins (4); und eine Abstützeinrichtung (1a), die den Schleifstein (4) derart abstützt, daß der Schleifstein (4) unter einem gegebenen Winkel (β) zu der Achse des Werkstücks (W) geneigt ist, das in einer vorbestimmten Position fest eingespannt ist; dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ferner folgendes aufweist: a) eine Abrichtvorrichtung (D) mit einer drehbaren Abrichteinheit (7), die eine Abrichtnut (15) mit einem Querschnitt hat, der dem distalen Endbereich (4e) des abzurichtenden Schleifsteins (4) entspricht, wobei der distale Endbereich (4e) des Schleifsteins (4) in einer vorgegebenen Abrichtposition (P1) mit der Abrichteinheit (7) unter einem Winkel...A grinding device for grinding a ball raceway (b1) extending in the direction of the axis of a workpiece (W), the device comprising: a rod-shaped grindstone (4) having a distal end portion (4e) with a curved surface corresponding to the The cross section of the ball running groove (b1) to be ground corresponds; a spindle mechanism (1) for rotating the grindstone (4); and a supporting device (1a) which supports the grindstone (4) such that the grindstone (4) is inclined at a given angle (β) to the axis of the workpiece (W) which is clamped in a predetermined position; characterized in that the device further comprises: a) a dressing device (D) with a rotatable dressing unit (7) which has a dressing groove (15) with a cross-section which corresponds to the distal end region (4e) of the grindstone (4) to be dressed , wherein the distal end region (4e) of the grinding stone (4) in a predetermined dressing position (P1) with the dressing unit (7) at an angle ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Schleifvorrichtung zum Schleifen einer Kugellaufrille gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a grinding device for grinding a ball tracking groove according to the preamble of patent claim 1.

Es sind Schleifvorrichtungen bekannt, die einen Schleifstein zur Ausbildung von Kugellaufrillen an der inneren Oberfläche eines Werkstücks verwenden. Eine solche herkömmliche Schleifvorrichtung weist einen Spindelmechanismus, der von einem Motor gedreht wird, und einen im wesentlichen scheibenförmigen Schleifstein auf, der mit dem Spindelmechanismus drehbar ist. Während sich der Schleifstein dreht und in der Axialrichtung des Werkstücks bewegt, schleift sein äußerer Umfangsbereich die innere Oberfläche des Werkstücks.Grinding devices are known that use a grindstone to form ball rolling grooves on the inner surface of a workpiece. Such a conventional grinding apparatus has a spindle mechanism rotated by a motor and a substantially disc-shaped grindstone rotatable with the spindle mechanism. As the grindstone rotates and moves in the axial direction of the workpiece, its outer peripheral portion grinds the inner surface of the workpiece.

Der Schleifstein ist über ein Lager des Spindelmechanismus drehbar abgestützt. Mit dem Schleifstein ist eine Riemenscheibe gekoppelt. Eine weitere Riemenscheibe ist mit der rotierenden Welle des Motors verbunden, der sich in einem Abstand von dem Schleifstein befindet. Ein Endlosriemen zur Kraftübertragung ist zwischen den beiden Riemenscheiben um diese herumgeführt.The grindstone is rotatably supported by a bearing of the spindle mechanism. A pulley is coupled to the grindstone. Another pulley is connected to the rotating shaft of the motor, which is at a distance from the grindstone. An endless belt for power transmission is passed around between the two pulleys.

Die Drehbewegung des Motors wird auf den Schleifstein über die Riemenscheiben und den Riemen übertragen. Die Achse des Spindelmechanismus erstreckt sich parallel zu derjenigen des Werkstücks. Die Kugellaufrillen werden geschliffen, während sich der Schleifstein dreht und sich parallel zu der Werkstückachse bewegt, so daß sein äußerer Umfangsbereich die innere Oberfläche des Werkstücks berührt. Diese herkömmliche Schleifvorrichtung kann kein Lager verwenden, dessen Durchmesser größer als derjenige des scheibenförmigen Schleifsteins ist. Daher hat das Lager keine gute Steifigkeit, um der Schleifkraft standhalten zu können.The rotation of the motor is transmitted to the grindstone via the pulleys and the belt. The axis of the spindle mechanism extends parallel to that of the workpiece. The ball rolling grooves are ground as the grindstone rotates and moves parallel to the workpiece axis so that its outer peripheral portion contacts the inner surface of the workpiece. This conventional grinding apparatus can not use a bearing whose diameter is larger than that of the disc-shaped grindstone. Therefore, the bearing does not have good rigidity to withstand the grinding force.

Bei der oben beschriebenen herkömmlichen Schleifvorrichtung ist es also schwierig, die Schleifkräfte in der Tangential- und der Normalenrichtung des kreisförmigen Schleifsteins, die zum Schleifen des Werkstücks erforderlich sind, zu erhöhen. Daher ist in manchen Fällen der Schleifwirkungsgrad gering, und die Oberflächenpräzision der Kugellaufrillen ist nicht ausreichend hoch. Da das Lager außerdem einen kleinen Durchmesser hat, wird es zu hohen Schleifbelastungen ausgesetzt, um eine lange Standzeit zu haben. Da der Riemen außerdem klein ist, kann seine Zugspannung oder Lebensdauer unbefriedigend sein.Thus, in the conventional grinding apparatus described above, it is difficult to increase the grinding forces in the tangential and normal directions of the circular grindstone required for grinding the workpiece. Therefore, in some cases, the grinding efficiency is low and the surface precision of the ball rolling grooves is not sufficiently high. In addition, since the bearing has a small diameter, it is exposed to high grinding loads to have a long service life. In addition, since the belt is small, its tension or life can be unsatisfactory.

Wie 13 zeigt, können manche herkömmlichen Schleifvorrichtungen eine Einpunkt-Abrichteinheit 101 verwenden, um einen Schleifstein 100 abzurichten. Bei einem Abrichtverfahren, das diese Abrichteinheit 101 verwendet, erfolgt jedoch das Schleifen unter einem Winkel θ' zu der Mitte 100c des Schleifsteins 100 (dies wird als Interferenzschleifen bezeichnet), so daß eine distale Endfläche 102 des Schleifsteins 100 nicht ohne weiteres einen gegebenen Krümmungsradius haben kann und Welligkeiten unterliegt. Außerdem ist es schwierig, mit der Abrichteinheit 101 einen Schleifstein präzise abzurichten und zu formen, der zum Schleifen einer Rille in Form eines gotischen Spitzbogens verwendet wird.As 13 For example, some conventional grinders may use a one-point dressing unit 101 use a whetstone 100 abzurichten. In a dressing process, this dressing unit 101 however, grinding takes place at an angle θ 'to the center 100c of the grindstone 100 (This is referred to as interference loops) so that a distal end surface 102 of the grindstone 100 can not readily have a given radius of curvature and ripples subject. Besides, it is difficult with the dressing unit 101 to precisely grind and form a grindstone used to grind a gothic arch shaped groove.

14 zeigt Formfehler einer Spitzbogenrille, die unter Verwendung des Schleifsteins 100 geschliffen wird, der mit Hilfe der herkömmlichen Abrichteinheit 101 abgerichtet wird. Ein Sollwert eines Krümmungsradius R der Nut bei einem Kontaktwinkel θ von 45° ist 3 mm. In diesem Fall kann der Sollwert für Positionen nahe 45° (θ = 40° bis 50°) im wesentlichen eingehalten werden. An ihren Grund- oder Schulterbereichen unterliegt die Nut jedoch erheblichen Formfehlern, wie ein Segment 103 zeigt. 14 shows form error of a pointed arch groove using the grindstone 100 is ground, using the conventional dressing unit 101 is trained. A target value of a radius of curvature R of the groove at a contact angle θ of 45 ° is 3 mm. In this case, the setpoint can be substantially maintained for positions near 45 ° (θ = 40 ° to 50 °). At its base or shoulder areas, however, the groove is subject to significant shape errors, such as a segment 103 shows.

In dem Fall dagegen, in dem eine geformte Abrichteinheit zum Abrichten verwendet wird, kann es geschehen, daß der Schleifstein nicht vollständig in Kontakt mit der Abrichteinheit gelangt, und zwar aufgrund einer thermischen Verformung des Spindelmechanismus für den Schleifstein oder eines Drehmechanismus für die Abrichteinheit. Bisher wird dieses Problem mit einer bekannten Technik gelöst, die beispielsweise in der JP-Patentanmeldung KOKAI 3-19770 beschrieben wird.On the other hand, in the case where a formed dressing unit is used for dressing, it may happen that the grindstone does not completely come into contact with the dressing unit due to thermal deformation of the grinding stone spindle mechanism or a dressing unit rotating mechanism. So far, this problem is solved with a known technique, for example, in the Japanese Patent Application KOKAI 3-19770 is described.

Diese Technik ist ein Verfahren, bei dem die axiale Verlagerung eines Schleifsteins mit Hilfe eines kontaktlosen Sensors detektiert und das Abrichten durchgeführt wird, nachdem die der Verlagerung entsprechende Versetzung korrigiert worden ist. Diese herkömmliche Technik kann zwar bei einem Schleifstein mit kleinem Durchmesser zum Schleifen von inneren Oberflächen wirksam angewandt werden, sie kann aber nicht effizient angewandt werden, um einen Schleifstein mit großem Durchmesser zum Schleifen von äußeren Oberflächen oder einen stiftartigen Schleifstein abzurichten.This technique is a method in which the axial displacement of a grindstone is detected by means of a non-contact sensor and the dressing is performed after the displacement corresponding to the displacement has been corrected. Although this conventional technique can be effectively applied to a small-diameter grindstone for grinding inner surfaces, it can not be effectively applied to finish a large-diameter grindstone for grinding outer surfaces or a stick-like grindstone.

Die JP-GM-Anmeldung KOKAI 61-169564 beschreibt eine Vorrichtung, bei der Ultraschallschwingungen, die erzeugt werden, wenn eine rotierende Abrichteinheit und ein Schleifstein miteinander in Kontakt gelangen, zu einem Schallemissionssensor durch ein flüssiges Medium übertragen werden, um den Kontakt zwischen Abrichteinheit und Schleifstein zu detektieren. Bei dieser herkömmlichen Vorrichtung ist es aber schwierig, die Flüssigkeit, die als das Ultraschallausbreitungsmedium dient, auf einfache Weise zu kontrollieren.The Japanese Utility Model Application KOKAI 61-169564 describes a device in which ultrasonic vibrations generated when a rotary dressing unit and a grindstone contact each other are transmitted to a sonic emission sensor through a liquid medium to detect contact between the dressing unit and the grindstone. However, in this conventional device, it is difficult to easily control the liquid serving as the ultrasonic propagation medium.

Ferner ist in der JP-Patentanmeldung KOKAI 6-8138 eine Vorrichtung beschrieben, bei der ein Kontakt zwischen einem Schleifstein und einer rotierenden Abrichteinheit von einem Sensor mit Hilfe einer Kugel detektiert wird, die an der Abrichteinheit angebracht ist. Bei dieser herkömmlichen Vorrichtung erzeugt die Kugel aber einen relativ starken Lärm, wenn sie eine Detektierplatte berührt. In einem Fall, in dem die Bearbeitung die Nutzung von sehr kleinen Kontaktsignalen erfordert, ist der Störabstand begrenzt und das Verfahren für die Praxis nicht geeignet.Furthermore, in the Japanese Patent Application KOKAI 6-8138 a device described in which a contact between a grindstone and a rotating dressing unit is detected by a sensor by means of a ball which is attached to the dressing unit. In this conventional device, however, the ball generates a relatively strong noise when it touches a detection plate. In a case where the processing requires the use of very small contact signals, the signal to noise ratio is limited and the method is not practical.

Aus der DE 38 34 441 A1 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der ein Schleifstein verwendet wird, der eine zylindrische oder scheibenförmige Gestalt besitzt. Es handelt sich dabei nicht um einen stabförmigen Schleifstein, der dazu verwendet werden könnte, eine Kugellaufrille in der axialen Richtung eines Werkstücks auszubilden. Es finden sich in dieser Druckschrift auch keine Ausführungen über eine Abrichtvorrichtung.From the DE 38 34 441 A1 a device is known in which a grindstone is used, which has a cylindrical or disc-shaped shape. It is not a rod-shaped whetstone that could be used to form a ball-groove in the axial direction of a workpiece. There are no statements about a dressing device in this document.

Aus der JP 05-131 372 AA ist ein Schleifstein bekannt, der dazu vorgesehen ist, eine Führungsnut in der Innenoberfläche eines Werkstücks zu schleifen. Dabei ist ein Träger vorgesehen, der das Werkstück trägt und der so ausgebildet ist, dass er sich um eine Achse dreht. Auf diese Weise verändert sich die Neigung des Schleifsteins relativ zu dem jeweiligen Werkstück. Ein derartiger herkömmlicher Schleifstein ist nicht dazu geeignet, längs einer zu schleifenden Kugellaufrille bewegt zu werden. Es finden sich auch keine Angaben über eine entsprechende Abrichtvorrichtung.From the JP 05-131 372 AA For example, a grindstone is provided which is intended to grind a guide groove in the inner surface of a workpiece. In this case, a support is provided, which carries the workpiece and which is designed so that it rotates about an axis. In this way, the inclination of the grindstone changes relative to the respective workpiece. Such a conventional grindstone is not adapted to be moved along a ball running groove to be ground. There is also no information about a corresponding dressing device.

In der DD 246 938 A1 ist eine Schleifvorrichtung beschrieben, bei der ein Schleifstein dazu dient, eine Innenoberfläche eines Werkstücks zu schleifen. Dabei wird die Neigung des Schleifsteins relativ zu dem Werkstück verändert. Angaben über eine Abrichtvorrichtung lassen sich dieser Druckschrift nicht entnehmen.In the DD 246 938 A1 a grinding apparatus is described in which a grindstone serves to grind an inner surface of a workpiece. The inclination of the grindstone is changed relative to the workpiece. Information about a dressing device can not be found in this document.

Aus der US 5 209 020 A sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Profilieren von Schleifscheiben unter Verwendung einer profilierten Abrichtrolle bekannt, die zum Abrichten radial relativ zu einer Schleifscheibe gegen diese bewegt wird und diese beim Abrichten linienförmig berührt. Zwischen den Abrichtvorgängen wird die Abrichtrolle mittels eines Konditionierelementes konditioniert, welches zum Konditionieren relativ zur Abrichtrolle radial bewegt wird. Zum Konditionieren wird das Konditionierelement in Punktkontakt mit der Abrichtrolle gebracht und programmgesteuert synchron mit der relativen radialen Zustellung relativ zur Abrichtrolle bewegt. Dabei wird kein stabförmiger Schleifstein verwendet, um eine Kugellaufrille zu schleifen, wobei die Bewegung längs der Kugellaufrille erfolgt, ohne dass sich der Winkel relativ zu dem Werkstück verändert.From the US 5,209,020 A For example, there are known a method and apparatus for profiling grinding wheels using a profiled dressing roll that is moved radially relative to a grinding wheel for dressing and treats them linearly during dressing. Between the dressing operations, the dressing roller is conditioned by means of a conditioning element which is moved radially for conditioning relative to the dressing roller. For conditioning, the conditioning element is brought into point contact with the dressing roller and moved programmatically in synchronization with the relative radial feed relative to the dressing roller. In this case, no rod-shaped grindstone is used to grind a ball groove, wherein the movement takes place along the ball groove, without changing the angle relative to the workpiece.

Aus der US 5 183 026 A ist ein scheibenförmiges Schleifrad bekannt; allerdings finden sich dort keinerlei Angaben über einen stabförmigen Schleifstein, der längs einer Kugellaufrille bewegt wird, während ein fester Winkel gegenüber dem Werkstück beibehalten wird.From the US 5 183 026 A a disk-shaped grinding wheel is known; however, there is no indication of a rod-shaped whetstone being moved along a ball track groove while maintaining a fixed angle to the workpiece.

Auch aus der US 4 953 522 A ist ein scheibenförmiges Schleifrad bekannt, das eine Drehbewegung ausführt. Das Schleifrad wird mit einem Abrichtwerkzeug abgerichtet. Diese Druckschrift beschreibt jedoch keinen stabförmigen Schleifstein, der sich längs einer Kugellaufrille bewegt, während ein fester Winkel relativ zu dem Werkstück beibehalten wird.Also from the US 4 953 522 A For example, a disk-shaped grinding wheel is known that performs a rotary motion. The grinding wheel is dressed with a dressing tool. However, this document does not describe a rod-shaped whetstone that moves along a ball-track groove while maintaining a fixed angle relative to the workpiece.

Weiterhin ist aus der US 5 139 005 A eine Vorrichtung bekannt, bei der ein Schleifrad und eine Abrichtrolle verwendet werden. Auch dort ist kein stabförmiger Schleifstein vorgesehen, um eine Kugellaufrille zu bearbeiten.Furthermore, from the US 5 139 005 A a device is known in which a grinding wheel and a dressing roller are used. Again, no rod-shaped grindstone is provided to machine a ball track groove.

Aus der GB 2 050 567 A ist ein Kugelgelenk bekannt, bei dem Nuten in inneren und äußeren Gelenkteilen ausgebildet sind, die dazwischen eine Kugel aufnehmen. Zur Herstellung von entsprechenden bogenförmigen Nuten wird ein Schleifgerät mit einer gekrümmten Umfangsfläche mit einem bestimmten Radius verwendet, dessen Zentrum gegenüber der Drehachse der Schleifeinrichtung versetzt ist. Dieser Druckschrift lässt sich keine Schleifvorrichtung entnehmen, die zum Schleifen einer Kugellaufrille vorgesehen ist, wobei ein stabförmiger Schleifstein in der Weise längs einer Kugellaufrille bewegt wird, dass ein fester Winkel gegenüber dem Werkstück aufrechterhalten wird.From the GB 2 050 567 A a ball joint is known in which grooves are formed in inner and outer joint parts, which receive a ball in between. To produce corresponding arcuate grooves, a grinder having a curved peripheral surface with a certain radius is used whose center is offset from the axis of rotation of the grinder. This reference does not disclose a grinding device intended for grinding a ball rolling groove, wherein a bar-shaped grinding stone is moved along a ball rolling groove so as to maintain a fixed angle with respect to the workpiece.

In der US 5 197 228 A sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schleifen eines Werkstücks angegeben, wobei eine Schleifeinrichtung mit einem austauschbaren stabförmigen Schleifstein verwendet wird, der in der Achsenrichtung des Schleifsteines in ein Werkstück hinein und aus diesem herausbewegt wird, wobei der Schleifstein eine Rotationsbewegung um seine Achse ausführt.In the US 5 197 228 A there are provided a method and apparatus for grinding a workpiece using a grinder with a replaceable rod-shaped grindstone moved in and out of a workpiece in the axis direction of the grindstone, the grindstone making a rotational movement about its axis.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Angabe einer Schleifvorrichtung zum Schleifen einer Kugellaufrille, die sich in der Richtung der Achse eines Werkstücks erstreckt, wobei die Schleifvorrichtung die Nuten oder Rillen in einem Werkstück mit verbessertem Wirkungsgrad schleifen kann.The object of the present invention is therefore to provide a grinding apparatus for grinding a ball rolling groove extending in the direction of the axis of a workpiece, which grinding apparatus can grind the grooves or grooves in a workpiece with improved efficiency.

Gemäß der Erfindung wird eine Schleifvorrichtung zum Schleifen einer Kugellaufrille angegeben, die sich in Richtung der Achse eines Werkstücks erstreckt, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist: einen stabförmigen Schleifstein, der einen distalen Endbereich mit einer gekrümmten Oberfläche hat, die dem Querschnitt der zu schleifenden Kugellaufrille entspricht;
einen Spindelmechanismus zum Drehen des Schleifsteins;
und
eine Abstützeinrichtung, die den Schleifstein derart abstützt, daß der Schleifstein unter einem gegebenen Winkel zu der Achse des Werkstücks geneigt ist, das in einer vorbestimmten Position fest eingespannt ist;
und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ferner folgendes aufweist:

  • a) eine Abrichtvorrichtung mit einer drehbaren Abrichteinheit, die eine Abrichtnut mit einem Querschnitt hat, der dem distalen Endbereich des abzurichtenden Schleifsteins entspricht, wobei der distale Endbereich des Schleifsteins in einer vorgegebenen Abrichtposition mit der Abrichteinheit unter einem Winkel in Kontakt gebracht wird;
  • b) einen Tisch, der das Werkstück hält und der die Kugellaufrille des Werkstücks auf einer Linie positioniert, die sich von der Abrichtposition in einer tangentialen Richtung der Abrichteinheit erstreckt; und
  • c) einen Antriebsmechanismus, um den Schleifstein entlang der zu schleifenden Kugellaufrille relativ zum Werkstück zu bewegen, ohne den Winkel zu dem Werkstück zu verändern, so daß der distale Endbereich des Schleifsteins zwischen der Abrichtposition der Abrichtnut und dem Werkstück hin- und herbewegt wird, und daß der Antriebsmechanismus den distalen Endbereich des Schleifsteins über die Abrichtnut und die Kugellaufrille in der tangentialen Richtung der Abrichteinheit bewegt, während der Winkel des Schleifsteins beibehalten wird.
According to the invention, there is provided a grinding device for grinding a ball rolling groove extending in the direction of the axis of a workpiece, the device comprising: a rod-shaped whetstone having a distal end portion with a curved surface which corresponds to the cross section of the ball track groove to be ground;
a spindle mechanism for rotating the grindstone;
and
support means for supporting the grindstone so that the grindstone is inclined at a given angle to the axis of the workpiece which is fixedly clamped in a predetermined position;
and characterized in that the device further comprises
  • a) a dressing device having a rotatable dressing unit having a dressing groove with a cross-section corresponding to the distal end region of the grindstone to be dressed, the distal end region of the grindstone being contacted at a predetermined dressing position with the dressing unit at an angle;
  • b) a table holding the workpiece and positioning the ball raceway groove of the workpiece on a line extending from the dressing position in a tangential direction of the dressing unit; and
  • c) a driving mechanism for moving the grindstone along the ball rolling groove to be ground relative to the workpiece without changing the angle to the workpiece, so that the distal end portion of the grindstone is reciprocated between the dressing position of the dressing groove and the workpiece, and the drive mechanism moves the distal end portion of the grindstone via the dressing groove and the ball rolling groove in the tangential direction of the dressing unit while maintaining the angle of the grindstone.

In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifvorrichtung ist vorgesehen, dass der Schleifstein folgendes aufweist:
ein stabförmiges metallisches Halterelement, einen inneren Schleifsteinschichtbereich, der an dem Außenumfang des Halterelements angebracht ist, und einen äußeren Schleifsteinschichtbereich, der an dem inneren Schleifsteinschichtbereich so befestigt ist, dass er dessen äußere Umfangsoberfläche bedeckt; und dass der Schleifstein einen distalen Endbereich mit einer gekrümmten Oberfläche hat, die dem Querschnitt der Kugellaufrille des Werkstücks entspricht.In a further development of the grinding device according to the invention, it is provided that the whetstone has the following:
a rod-shaped metallic holder member, an inner grindstone layer portion attached to the outer periphery of the holder member, and an outer grindstone layer portion fixed to the inner grindstone layer portion so as to cover the outer peripheral surface thereof; and that the grindstone has a distal end portion with a curved surface corresponding to the cross section of the ball groove of the workpiece.

Mit der erfindungsgemäßen Schleifvorrichtung wird die Aufgabe in zufriedenstellender Weise gelöst. Dabei ist die erfindungsgemäße Schleifvorrichtung in der Lage, die Bearbeitungsgenauigkeit bei der Bearbeitung der Kugellaufrillen zu verbessern.With the grinding device according to the invention, the problem is solved in a satisfactory manner. In this case, the grinding device according to the invention is able to improve the machining accuracy in the processing of the ball rolling grooves.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnung zeigen inThe invention will be explained in more detail below with reference to the description of embodiments with reference to the accompanying drawings. The drawing show in

1 eine Seitenansicht einer Schleifvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; 1 a side view of a grinding apparatus according to a first embodiment of the invention;

2 eine Seitenansicht, die einen Teil der Schleifvorrichtung gemäß 1 und eine Schleifmaschine zum Anfasen zeigt; 2 a side view, the part of the grinding device according to 1 and shows a grinding machine for chamfering;

3 eine Schnittansicht eines in der Schleifvorrichtung gemäß 1 verwendeten Schleifsteins; 3 a sectional view of one in the grinding device according to 1 used grinding stone;

4A eine Schnittansicht einer Rille, die mit der Schleifvorrichtung gemäß 1 bearbeitet worden ist; 4A a sectional view of a groove, with the grinding apparatus according to 1 has been processed;

4B eine Schnittansicht der Rille, die mit der in 2 gezeigten Schleifmaschine zum Anfasen bearbeitet worden ist; 4B a sectional view of the groove, with the in 2 has been processed for chamfering grinding machine shown;

5 eine Seitenansicht, die einen Teil der Schleifvorrichtung gemäß 1 und einen Teil einer Abrichtvorrichtung zeigt; 5 a side view, the part of the grinding device according to 1 and showing part of a dressing device;

6 teilweise im Schnitt eine Vorderansicht der Abrichtvorrichtung gemäß 1; 6 partially in section a front view of the dressing device according to 1 ;

7A eine Vorderansicht, die einen Teil der Abrichtvorrichtung in einem Zustand zeigt, in dem eine in 1 gezeigte Abrichteinheit in einer ersten Richtung bewegt wird; 7A a front view showing a part of the dressing device in a state in which a in 1 shown dressing unit is moved in a first direction;

7B eine Vorderansicht, die einen Teil der Abrichtvorrichtung in einem Zustand zeigt, in dem die in 1 gezeigte Abrichteinheit in einer zweiten Richtung bewegt wird; 7B a front view showing a part of the dressing device in a state in which the in 1 shown dressing unit is moved in a second direction;

7C eine Vorderansicht, die einen Teil der Abrichtvorrichtung in einem Zustand zeigt, in dem die in 1 gezeigte Abrichteinheit mit dem Schleifstein in Kontakt ist; 7C a front view showing a part of the dressing device in a state in which the in 1 shown dressing unit is in contact with the grindstone;

8 teilweise im Schnitt eine Vorderansicht, die einen Teil einer Schleifvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung und eine Abrichtvorrichtung zeigt; 8th partially in section a front view showing a part of a grinding apparatus according to a second embodiment of the invention and a dressing device;

9A eine Vorderansicht, die einen Teil der Abrichtvorrichtung in einem Zustand zeigt, in dem eine in 8 gezeigte Abrichteinheit in der ersten Richtung bewegt wird; 9A a front view showing a part of the dressing device in a state in which a in 8th shown dressing unit is moved in the first direction;

9B eine Vorderansicht, die einen Teil der Abrichtvorrichtung in einem Zustand zeigt, in dem eine in 8 gezeigte Abrichteinheit in der zweiten Richtung bewegt wird; 9B a front view showing a part of the dressing device in a state in which a in 8th shown dressing unit is moved in the second direction;

9C eine Vorderansicht, die einen Teil der Abrichtvorrichtung in einem Zustand zeigt, in dem die in 8 gezeigte Abrichteinheit mit dem Schleifstein in Kontakt ist; 9C a front view showing a part of the dressing device in a state in which the in 8th shown dressing unit is in contact with the grindstone;

10 eine Vorderansicht einer Abrichtvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung; 10 a front view of a dressing device according to a third embodiment of the invention;

11A eine Vorderansicht, die einen Teil der Abrichtvorrichtung in einem Zustand zeigt, in dem eine in 10 gezeigte Abrichteinheit in der ersten Richtung bewegt wird; 11A a front view showing a part of the dressing device in a state in which a in 10 shown dressing unit is moved in the first direction;

11B eine Vorderansicht, die einen Teil der Abrichtvorrichtung in einem Zustand zeigt, in dem eine in 10 gezeigte Abrichteinheit in der zweiten Richtung bewegt wird; 11B a front view showing a part of the dressing device in a state in which a in 10 shown dressing unit is moved in the second direction;

11C eine Vorderansicht, die einen Teil der Abrichtvorrichtung in einem Zustand zeigt, in dem die in 10 gezeigte Abrichteinheit mit dem Schleifstein in Kontakt ist; 11C a front view showing a part of the dressing device in a state in which the in 10 shown dressing unit is in contact with the grindstone;

12 ein Diagramm, das Verläufe eines Schleifsteins für Positionsschleifenverstärkungen von 30 s–1 und 70 s–1 in der Abrichtvorrichtung von 10 zeigt; 12 a diagram showing the characteristics of a grinding stone for position loop gains of 30 s -1 and 70 s -1 in the dressing of 10 shows;

13 eine Vorderansicht, die einen Teil einer herkömmlichen Abrichtvorrichtung zeigt; und 13 a front view showing a part of a conventional dressing device; and

14 ein Diagramm, das die Welligkeit einer Rille zeigt, die mit der in 13 gezeigten herkömmlichen Vorrichtung bearbeitet wurde. 14 a diagram showing the ripple of a groove with the in 13 has been processed conventional device shown.

Unter Bezugnahme auf die 1 bis 7C wird nachstehend eine erste Ausführungsform der Erfindung beschrieben. 1 zeigt eine Schleifvorrichtung K, die einen Schleifstein 4 aufweist, und eine Abrichtvorrichtung D, die eine drehbare Abrichteinheit 7 aufweist. Der Schleifstein 4 der Schleifvorrichtung K wird dazu verwendet, Kugellaufrillen b1 entlang einer Achse Lb eines Werkstücks W an der Innenumfangsfläche des Werkstücks W zu formen.With reference to the 1 to 7C Hereinafter, a first embodiment of the invention will be described. 1 shows a grinding device K , which is a grindstone 4 and a dressing device D comprising a rotatable dressing unit 7 having. The grindstone 4 The grinding device K is used to form ball rolling grooves b1 along an axis Lb of a workpiece W on the inner circumferential surface of the workpiece W.

Der Querschnitt des Grunds b2 jeder Kugellaufrille b1 hat die Gestalt eines Spitzbogens, wie in 4A zu sehen ist, oder beispielsweise eines Halbkreises mit einem gegebenen Krümmungsradius. Das Werkstück W ist in einer vorbestimmten Lage auf einem Drehtisch T angeordnet und in einer Einspannvorrichtung T1 fixiert.The cross section of the bottom b2 of each ball rolling groove b1 has the shape of an ogive, as in FIG 4A or, for example, a semicircle with a given radius of curvature. The workpiece W is arranged in a predetermined position on a turntable T and fixed in a clamping device T1.

Jedesmal, wenn der Schleifstein 4 der Schleifvorrichtung K eine Rille b1 schleift, wird der Drehtisch T um einen gegebenen Winkel gedreht, um die Position für die nächste zu bearbeitende Rille zu erreichen. In 1 verläuft die Achse Lb des Werkstücks W in der Vertikalrichtung. Wenn das Werkstück W nach seiner Fertigstellung in Gebrauch genommen wird, sind in den Kugellaufrillen b1 Kugeln (nicht gezeigt) aufgenommen, um eine Abrollbewegung auszuführen.Every time the grindstone 4 the grinding device K grinds a groove b1, the turntable T is rotated by a given angle to reach the position for the next groove to be processed. In 1 the axis Lb of the workpiece W is in the vertical direction. When the workpiece W is put into use after its completion, balls (not shown) are received in the ball rolling grooves b1 to perform a rolling movement.

Die Schleifvorrichtung K ist mit einem Spindelmechanismus 1 versehen, in dem ein Motor vorgesehen ist. Ein erster Schleifsteinhalter 2 ist auf der Ausgangswelle des Spindelmechanismus 1 angebracht. Ein zweiter Schleifsteinhalter 3 ist mit dem ersten Schleifsteinhalter 2 gekoppelt. Der stabförmige Schleifstein 4 ist an dem distalen Ende des zweiten Schleifsteinhalters 3 befestigt.The grinding device K is provided with a spindle mechanism 1 provided in which a motor is provided. A first grindstone holder 2 is on the output shaft of the spindle mechanism 1 appropriate. A second grindstone holder 3 is with the first grindstone holder 2 coupled. The rod-shaped whetstone 4 is at the distal end of the second grindstone holder 3 attached.

Der Spindelmechanismus 1, die Schleifsteinhalter 2 und 3 sowie der Schleifstein 4 liegen auf einer gemeinsamen Achse La. Der Spindelmechanismus 1 ist von einem Stützelement 1a auf solche Weise abgestützt, daß seine Achse La unter einem gegebenen Winkel β zu der Achse Lb des Werkstücks W geneigt ist.The spindle mechanism 1 , the grindstone holder 2 and 3 as well as the grindstone 4 lie on a common axis La. The spindle mechanism 1 is from a support element 1a supported in such a manner that its axis La is inclined at a given angle β to the axis Lb of the workpiece W.

Das Stützelement 1a kann durch den Antriebsmechanismus 1c entlang einer Führung 1b, die sich über den Drehtisch T erstreckt, auf und ab bewegt werden. Somit können sich der Spindelmechanismus 1 und der Schleifstein 4 um eine Strecke ZL zwischen einem oberen Totpunkt Ca und einem unteren Totpunkt Ob, die in 1 gezeigt sind, entlang der Achse Lb des Werkstücks W bewegen.The support element 1a can by the drive mechanism 1c along a guide 1b , which extends over the turntable T , are moved up and down. Thus, the spindle mechanism can 1 and the grindstone 4 by a distance ZL between a top dead center Ca and a bottom dead center Ob, which in 1 are shown, move along the axis Lb of the workpiece W.

Wenn der Spindelmechanismus 1 den oberen Totpunkt Oa erreicht, befindet sich ein distaler Endbereich 4e des Schleifsteins 4 in einer vorbestimmten Abrichtposition P1 an der Abrichtvorrichtung D. Wenn der Spindelmechanismus 1 zum unteren Totpunkt Ob bewegt wird, befindet sich der distale Endbereich 4e des Schleifsteins 4 in einer Schleifendposition B in einer der Rillen b1.When the spindle mechanism 1 reaches the top dead center Oa, there is a distal end portion 4e of the grindstone 4 in a predetermined dressing position P1 on the dressing device D. When the spindle mechanism 1 to the bottom dead center Whether it is moved, is the distal end 4e of the grindstone 4 in a loop end position B in one of the grooves b1.

Eine Schleifstartposition A in der Rille b1 befindet sich zwischen der Abrichtposition P1 und der Schleifendposition B. Ein Schleifhub GL des Schleifsteins 4 ist gleich der Strecke zwischen der Schleifstartposition A und der Schleifendposition B.A grinding start position A in the groove b1 is located between the dressing position P1 and the grinding end position B. A grinding stroke GL of the grindstone 4 is equal to the distance between the grinding start position A and the grinding end position B.

Der zweite Schleifsteinhalter 3, an dem der Schleifstein 4 angebracht ist, und der mit dem Halter 3 verbundene erste Schleifsteinhalter 2 werden in Richtung zu der Schleifendposition B im Werkstück W auf solche Weise eingeführt, daß sie unter dem gegebenen Winkel β zu der Achse Lb des Werkstücks W geneigt gehalten werden. Der Winkel β ist auf einen solchen Wert eingestellt, daß die Schleifsteinhalter 2 und 3 nicht mit der inneren Oberfläche des Werkstücks W in Kontakt sind, wenn der Schleifstein 4 in das Werkstück W eingeführt ist.The second grindstone holder 3 at which the grindstone 4 attached, and that with the holder 3 connected first grindstone holder 2 are inserted toward the grinding end position B in the workpiece W in such a manner as to be inclined at the given angle β to the axis Lb of the workpiece W. The angle β is set at such a value that the grindstone holders 2 and 3 are not in contact with the inner surface of the workpiece W when the whetstone 4 is inserted into the workpiece W.

3 zeigt eine Schleifsteinanordnung J. Die Schleifsteinanordnung J umfaßt den zweiten Schleifsteinhalter 3, der aus einem Metallstab geformt ist, und den an dem Halter 3 befestigten Schleifstein 4. Der Schleifsteinhalter 3 dient als Abstützteil zur Abstützung des Schleifsteins 4. Ein Außengewindebereich 3a ist an einem Ende des zweiten Schleifsteinhalters 3 vorgesehen. Der Außengewindebereich 3a kann in einen Innengewindebereich (nicht gezeigt) des ersten Schleifsteinhalters 2 eingeschraubt werden. 3 shows a grindstone arrangement J. The grindstone assembly J includes the second grindstone holder 3 , which is formed of a metal rod, and the holder 3 attached grindstone 4 , The grindstone holder 3 serves as a support for supporting the grindstone 4 , An external thread area 3a is at one end of the second Grindstone holder 3 intended. The external thread area 3a may be in an internally threaded portion (not shown) of the first grindstone holder 2 be screwed.

Der Schleifsteinhalter 3 hat einen Konusbereich 3b, dessen Außendurchmesser zum Schleifstein 4 hin abnimmt. Das distale Ende des Halters 3 ist so geformt, daß es einen geraden Bereich 3c hat, dessen Durchmesser kleiner als der eines distalen Endbereichs 3e des Konusbereichs 3b ist. Eine gerändelte rauhe Oberfläche 3d ist auf der Außenumfangsfläche des geraden Bereichs 3c ausgebildet.The grindstone holder 3 has a cone area 3b whose outer diameter is the grindstone 4 decreases. The distal end of the holder 3 is shaped so that it has a straight area 3c whose diameter is smaller than that of a distal end portion 3e of the cone area 3b is. A knurled rough surface 3d is on the outer circumferential surface of the straight portion 3c educated.

Der Schleifstein 4 besteht aus einem inneren Schleifsteinschichtbereich 4a und einem äußeren Schleifsteinschichtbereich 4b, die verschiedene Eigenschaften haben. Ein Kragenbereich 4c ist an dem proximalen Ende des zylindrischen inneren Schleifsteinschichtbereichs 4a ausgebildet.The grindstone 4 consists of an inner grindstone layer area 4a and an outer grindstone layer area 4b that have different properties. A collar area 4c is at the proximal end of the cylindrical inner grindstone layer region 4a educated.

Der Außendurchmesser des Kragenbereichs 4c ist im wesentlichen gleich dem des distalen Endbereichs 3e des Konusbereichs 3b. Der Innendurchmesser des zylindrischen äußeren Schleifsteinschichtbereichs 4b ist im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des inneren Schleifsteinschichtbereichs 4a.The outer diameter of the collar area 4c is substantially equal to that of the distal end portion 3e of the cone area 3b , The inner diameter of the cylindrical outer grindstone layer area 4b is substantially equal to the outer diameter of the inner grindstone layer region 4a ,

Der Außendurchmesser des äußeren Schichtbereichs 4b ist gleich dem Außendurchmesser des Kragenbereichs 4c des inneren Schichtbereichs 4a. Der innere Schleifsteinschichtbereich 4a ist auf den geraden Bereich 3c so aufgesetzt, daß der Kragenbereich 4c an dem distalen Endbereich 3e des Konusbereichs 3b anliegt. Der innere Schleifsteinschichtbereich 4a ist an dem geraden Bereich 3c und dem distalen Endbereich 3e mit einem Klebstoff befestigt.The outer diameter of the outer layer area 4b is equal to the outer diameter of the collar area 4c of the inner layer area 4a , The inner grindstone layer area 4a is on the straight area 3c placed so that the collar area 4c at the distal end region 3e of the cone area 3b is applied. The inner grindstone layer area 4a is at the straight area 3c and the distal end region 3e attached with an adhesive.

Die rauhe Oberfläche 3d des geraden Bereichs 3c dient zur Erhöhung der Fixierfestigkeit des inneren Schleifsteinschichtbereichs 4a auf dem geraden Bereich 3c. Der innere und der äußere Schleifsteinschichtbereich 4a und 4b, die auf diese Weise miteinander vereinigt sind, bilden den Schleifstein 4 in Form eines Rundstabs.The rough surface 3d of the straight area 3c serves to increase the fixing strength of the inner grindstone layer area 4a on the straight area 3c , The inner and outer grindstone layer area 4a and 4b thus united with each other, form the whetstone 4 in the form of a round rod.

Jeder von den jeweiligen distalen Endbereichen 4e des inneren und des äußeren Schleifsteinschichtbereichs 4a und 4b hat eine gekrümmte Oberfläche mit einem gegebenen Krümmungsradius. Da der Schleifstein 4 unter dem vorher erwähnten Winkel β an der Schleifvorrichtung K befestigt ist, können die Kugellaufrillen b1 an der Innenumfangsfläche des Werkstücks W mit dem distalen Endbereich 4e des Schleifsteins 4 geschliffen werden.Each of the respective distal end regions 4e the inner and outer grindstone layer area 4a and 4b has a curved surface with a given radius of curvature. Because the grindstone 4 is attached to the grinder K at the aforementioned angle β, the ball rolling grooves b1 on the inner circumferential surface of the workpiece W can be at the distal end portion 4e of the grindstone 4 be sanded.

Wie die 5 und 6 zeigen, umfaßt die Abrichtvorrichtung D einen Drehmechanismus 5 mit einem darin vorgesehenen Motor, einen konischen Körper 6, der auf einer Ausgangswelle 5a des Mechanismus 5 angebracht ist, eine drehbare Abrichteinheit 7, die auf den konischen Körper 6 aufgesetzt ist, usw. Die drehbare Abrichteinheit 7 ist an dem konischen Körper 6 über einen Ringbund 8 und einen Bolzen 9 befestigt.As the 5 and 6 show, the dressing device D comprises a rotating mechanism 5 with a motor inside, a conical body 6 that's on an output shaft 5a of the mechanism 5 is attached, a rotary dressing unit 7 pointing to the conical body 6 is attached, etc. The rotatable dressing unit 7 is on the conical body 6 over a ring collar 8th and a bolt 9 attached.

An dem distalen Ende des Bolzens 9 ist eine Kugel 10 angebracht. Ein Schallemissionssensor (nachstehend als AE-Sensor bezeichnet) 11 ist neben der Kugel 10 angeordnet. Der AE-Sensor 11 ist mit einer Blattfeder 12 versehen, die als Kontaktelement zur Fortpflanzung von Schwingungen dient. Die Feder 12 ist mit dem distalen Ende der Kugel 10 in Berührung.At the distal end of the bolt 9 is a ball 10 appropriate. A sound emission sensor (hereinafter referred to as an AE sensor) 11 is next to the ball 10 arranged. The AE sensor 11 is with a leaf spring 12 provided, which serves as a contact element for the propagation of vibrations. The feather 12 is with the distal end of the ball 10 in touch.

Der Sensor 11 ist an einem Haltearm 13 angebracht. Der Haltearm 13 ist an einem Tisch 14 befestigt, der gemeinsam mit dem Drehmechanismus 5 bewegbar ist. Der AE-Sensor 11 ist mit einer Steuereinheit 17 elektrisch verbunden.The sensor 11 is on a support arm 13 appropriate. The holding arm 13 is at a table 14 attached, which together with the rotating mechanism 5 is movable. The AE sensor 11 is with a control unit 17 electrically connected.

Eine Abrichtnut 15, die bogenförmigen Querschnitt hat, ist an der äußeren Umfangsfläche der drehbaren Abrichteinheit 7 ausgebildet und in deren Umfangsrichtung kontinuierlich. Der Schleifstein 4 wird abgerichtet, während sein distaler Endbereich 4e gegen eine Innenfläche 15a der Abrichtnut 15 gehalten wird, wie noch erläutert wird.A dressing groove 15 which has arcuate cross-section is on the outer peripheral surface of the rotary dressing unit 7 formed and continuous in the circumferential direction. The grindstone 4 is dressed while its distal end 4e against an inner surface 15a the dressing groove 15 is held, as will be explained.

Während des Abrichtvorgangs ist die Achse La des Schleifsteins 4 ebenfalls unter dem Winkel β zu der Tangentialrichtung der drehbaren Abrichteinheit 7 geneigt (Richtung der Achse Lb des Werkstücks W), wie 5 zeigt.During the dressing process, the axis is La of the grindstone 4 also at the angle β to the tangential direction of the rotary dressing unit 7 inclined (direction of the axis Lb of the workpiece W ), such as 5 shows.

Es folgt nun eine Beschreibung der Abläufe zur Bildung der Kugellaufrillen b1 an dem Werkstück W mittels der Schleifvorrichtung K.A description will now be given of the procedures for forming the ball rolling grooves b1 on the workpiece W by means of the grinding device K.

Wie 1 zeigt, sind die Achse La des Spindelmechanismus 1 und der Schleifstein 4 unter dem Winkel β zu der Achse Lb des Werkstücks W geneigt. Der Spindelmechanismus 1 und der Schleifstein 4 werden von dem Antriebsmechanismus 1c vertikal entlang einem Segment Lb' parallel zu der Achse Lb des Werkstücks W bewegt. Die Position des Schleifsteins 4 relativ zu der drehbaren Abrichteinheit 7 wird vorher so justiert, daß der Schleifstein 4 mit seiner Bewegung an der Abrichtposition P1 beginnen kann.As 1 shows are the axis La of the spindle mechanism 1 and the grindstone 4 inclined at the angle β to the axis Lb of the workpiece W. The spindle mechanism 1 and the grindstone 4 be from the drive mechanism 1c moved vertically along a segment Lb 'parallel to the axis Lb of the workpiece W. The position of the grindstone 4 relative to the rotary dressing unit 7 is previously adjusted so that the grindstone 4 can begin with its movement at the dressing position P1.

Wenn der Schleifstein 4, der mit der Abwärtsbewegung aus der Abrichtposition P1 heraus begonnen hat, die Schleifstartposition A erreicht, liegt sein distaler Endbereich 4e an der Innenfläche des Werkstücks W an. Das Schleifen der Kugellaufrillen b1 beginnt an der Schleifstartposition A.If the grindstone 4 which has started to descend from the dressing position P1 reaching the grinding start position A lies its distal end portion 4e on the inner surface of the workpiece W at. The grinding of the ball rolling grooves b1 starts at the grinding start position A.

Die Rillen b1 werden ausgearbeitet, während der unter dem Winkel β gehaltene Schleifstein 4 entlang der Achse Lb des Werkstücks W zu der Schleifendposition B bewegt wird. Dies sind die hauptsächlichen Schleifvorgänge. The grooves b1 are worked out while the grindstone held at the angle β 4 along the axis Lb of the workpiece W to the grinding end position B is moved. These are the main grinding operations.

Nachdem der Schleifstein 4 die Schleifendposition B erreicht hat, wird der Spindelmechanismus I von dem Antriebsmechanismus 1c in die Abrichtposition P1 gehoben. Während dieses Vorgangs wird der Schleifstein 4 auch unter dem Winkel 13 geneigt gehalten, und der distale Endbereich 4e des Schleifsteins 4 steigt entlang den Kugellaufrillen b1 aufwärts, so daß die Rillen b1 mit größerer Sicherheit geschliffen werden können.After the grindstone 4 has reached the grinding end position B , the spindle mechanism I becomes the driving mechanism 1c raised to the dressing position P1. During this process, the grindstone becomes 4 also under the angle 13 held inclined, and the distal end portion 4e of the grindstone 4 rises along the ball rolling grooves b1 upwards, so that the grooves b1 can be ground with greater certainty.

Bei diesen Schleifvorgängen werden die Kugellaufrillen b1, die jeweils einen Querschnitt in Form eines Spitzbogens oder eines Kreisbogens mit einem einzigen Krümmungsradius haben, an der Innenfläche des Werkstücks W geformt, wie 4A zeigt.In these grinding operations, the ball rolling grooves b1 each having a cross section in the form of a pointed arc or a circular arc having a single radius of curvature are formed on the inner surface of the workpiece W , such as 4A shows.

Die Schleifvorrichtung K, die das Werkstück W mit ihrem in bezug auf die Innenfläche des Werkstücks W geneigten stabförmigen Schleifstein 4 schleift, hat eine hohe Steifigkeit, so daß sie der Gegenkraft von dem Werkstück W standhält. Daher kann die Schleifvorrichtung K Rillen b1 in einer relativ kurzen Zeit wirkungsvoll schleifen.The grinding device K , which the workpiece W with its inclined with respect to the inner surface of the workpiece W rod-shaped grindstone 4 grinds, has a high rigidity, so that it withstands the counterforce of the workpiece W. Therefore, the grinder K can effectively grind grooves b1 in a relatively short time.

Wenn der Schleifstein 4 in die Abrichtposition 21 zurückkehrt, gelangt sein distaler Endbereich 4e mit der Innenfläche 15a der Abrichtnut 15 der drehbaren Abrichteinheit 7 in Kontakt, woraufhin er abgerichtet wird. Während dieses Vorgangs kann der Neigungswinkel β des Schleifsteins 4 ebenfalls beibehalten werden.If the grindstone 4 in the dressing position 21 returns, reaches its distal end 4e with the inner surface 15a the dressing groove 15 the rotatable dressing unit 7 in contact, whereupon he is trained. During this process, the inclination angle β of the grindstone can 4 also be maintained.

Auf diese Weise wird der Schleifstein 4 von der Abrichteinheit 7 jedesmal abgerichtet, wenn eine Rille b1 an dem Werkstück W geformt wird. Somit kann der distale Endbereich 4e des Schleifsteins 4 jederzeit eine sehr hohe Formgenauigkeit und einen sehr hohen Schleifwirkungsgrad aufrechterhalten, so daß die Oberflächengenauigkeit des Rillengrunds b2 sehr hoch gehalten werden kann.This is the grindstone 4 from the dressing unit 7 each time a groove b1 is formed on the workpiece W. Thus, the distal end portion 4e of the grindstone 4 always maintain a very high dimensional accuracy and a very high grinding efficiency, so that the surface accuracy of the groove bottom b2 can be kept very high.

Wenn an den gegenüberliegenden Seitenrändern jeder Kugellaufrille b1 Fasenbereiche b3 einzeln ausgebildet werden müssen, wie es in 4B gezeigt ist, erfolgt das Anfasen, nachdem eine gegebene Anzahl Rillen b1 an dem Werkstück W geschliffen worden ist. zum Anfasen wird anstelle der Schleifvorrichtung K eine Schleifmaschine S zum Anfasen, die in 2 gezeigt ist, verwendet. Alternativ kann das Anfasen mittels einer Schleifmaschine zum Anfasen auf solche Weise durchgeführt werden, daß das Werkstück W nach Abnahme von dem Drehtisch T auf einem anderen, zum Anfasen dienenden Drehtisch eingespannt wird.If at the opposite side edges of each ball groove b1 chamfer portions b3 must be formed individually, as in 4B 11, chamfering is performed after a given number of grooves b1 on the workpiece W have been ground. For chamfering instead of the grinding device K, a grinding machine S for chamfering, which in 2 shown is used. Alternatively, the chamfering may be performed by means of a chamfering machine in such a manner that the workpiece W is clamped on another turntable serving for chamfering after being taken off the turntable T.

Die Schleifmaschine S zum Anfasen, die in 2 gezeigt ist, umfaßt einen scheibenförmigen Schleifstein 20. Ein äußerer Umfangsbereich 20a des Schleifsteins 20 hat eine Gestalt, die den Fasenbereichen b3 jeder zu bearbeitenden Rille b1 entspricht. Der Schleifstein 20 ist an dem distalen Endbereich eines Halters 21 drehbar gehaltert. Eine angetriebene Scheibe 22 ist an dem Schleifstein 20 angebracht. Ein Antriebsmotor 24 ist an dem anderen Ende des Halters 21 vorgesehen.The grinder S for chamfering in 2 shown comprises a disc-shaped grindstone 20 , An outer peripheral area 20a of the grindstone 20 has a shape corresponding to the chamfer portions b3 of each groove b1 to be machined. The grindstone 20 is at the distal end portion of a holder 21 rotatably supported. A powered disc 22 is on the grindstone 20 appropriate. A drive motor 24 is at the other end of the holder 21 intended.

Eine Antriebsscheibe 25 ist auf einer drehbaren Welle 24a des Motors 24 angebracht. Ein Endlosriemen 23 ist zwischen der angetriebenen und der treibenden Scheibe 22 und 25 um diese herumgeführt. Eine Vielzahl von Spannscheiben 26 ist in gegebenen Abständen in dem Zwischenbereich des Halters 21 in bezug auf dessen Längsrichtung angeordnet. Der Zwischenbereich des Riemens 23 wird von diesem Spannscheiben 26 gestützt.A drive pulley 25 is on a rotatable shaft 24a of the motor 24 appropriate. An endless belt 23 is between the driven and the driving disk 22 and 25 around them. A variety of clamping washers 26 is at given intervals in the intermediate area of the holder 21 arranged with respect to the longitudinal direction thereof. The intermediate area of the belt 23 gets from this clamping discs 26 supported.

Eine Achse Lc der Schleifmaschine S zum Anfasen liegt auf einer Linie mit der Achse Lb des Werkstücks W. Somit ist die Schleifmaschine S entlang der Achse Lb des Werkstücks W bewegbar. Der scheibenförmige Schleifstein 20 ist im Werkstück W entlang der Achse Lb bewegbar, wobei sein äußerer Umfangsbereich 20a mit gegenüberstehenden Rändern jeder Kugellaufrille b1 in Kontakt ist.An axis Lc of the grinder S for chamfering is in line with the axis Lb of the workpiece W. Thus, the grinder S is movable along the axis Lb of the workpiece W. The disk-shaped whetstone 20 is movable in the workpiece W along the axis Lb, with its outer peripheral portion 20a is in contact with opposite edges of each ball rolling groove b1.

Somit werden die Fasenbereiche b3 mit der Schräge, die in 4B gezeigt ist, ausgebildet. Bei diesem Anfasvorgang wird nur eine geringe Kraft benötigt, um den Schleifstein 20 gegen das Werkstück W zu pressen. Es gibt also kein Problem, wenn die Steifigkeit der Schleifmaschine S gegenüber der Gegenkraft vom Werkstück W gering ist.Thus, the chamfered portions b3 become inclined with the bevel 4B is shown trained. In this Anfasvorgang only a small force is needed to the grindstone 20 to press against the workpiece W. Thus, there is no problem if the rigidity of the grinding machine S against the counterforce of the workpiece W is low.

Bei dieser Ausführungsform kann ferner der Anfasvorgang effizient mittels der Schleifmaschine S ausgeführt werden, die den scheibenförmigen Schleifstein 20 aufweist, nachdem die hauptsächlichen Schleifvorgänge für die Rillen b1 mit der hochsteifen Schleifvorrichtung K, die den stabförmigen Schleifstein 4 hat, durchgeführt worden sind. Daher kann die Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform die Rillen b1 in kürzerer Zeit als die herkömmlichen Vorrichtungen fertigstellen.Further, in this embodiment, the chamfering operation can be carried out efficiently by means of the grinding machine S which forms the disc-shaped grindstone 20 After the main grinding operations for the grooves b1 with the high-rigidity grinding device K , the rod-shaped whetstone 4 has been carried out. Therefore, the device according to this embodiment can finish the grooves b1 in a shorter time than the conventional devices.

Es folgt nun eine Beschreibung eines Verfahrens zum Abrichten des Schleifsteins 4. Bei dieser Ausführungsform wird das sogenannte ”Durchgangsabrichten” auf solche Weise ausgeführt, daß der Schleifstein 4 mit der geformten drehbaren Abrichteinheit 7 in Kontakt gebracht wird, nachdem die Mitte der Abrichtnut 15 der Abrichteinheit 7 mit der Mitte des Schleifsteins 4 ausgefluchtet worden ist. Das hier erwähnte ”Durchgangsabrichten” ist ein Verfahren, bei dem der distale Endbereich 4e des Schleifsteins 4, der sich um eine zu der Rotationsachse der geformten Abrichteinheit 7 senkrechte Achse dreht, dadurch zentriert und abgerichtet wird, daß er in Kontakt mit der Innenfläche 15a der Abrichtnut 15 gebracht wird, während er die Nut 15 durchläuft.A description will now be given of a method of dressing the grindstone 4 , In this embodiment, the so-called "through-dressing" is carried out in such a manner that the grindstone 4 with the shaped rotary dressing unit 7 is brought into contact after the middle of the dressing groove 15 the dressing unit 7 with the center of the grindstone 4 has been aligned. The "through-dressing" mentioned here is a method in which the distal end portion 4e of the grindstone 4 which is about one to the axis of rotation of the shaped dressing unit 7 vertical axis rotates, thereby centered and trained that he is in contact with the inner surface 15a the dressing groove 15 is brought while he is the groove 15 passes.

Der Schleifstein 4 wird in bezug auf die Abrichtnut 15 in einem ersten bis dritten Positioniervorgang positioniert, die nachstehend beschrieben werden. Der vorher erwähnte Neigungswinkel β des Schleifsteins 4 wird bei diesen Positioniervorgängen ebenfalls beibehalten. Der Querschnitt der Abrichtnut 15 hat in Abhängigkeit von dem Querschnitt jeder Kugellaufrille b1 die Gestalt eines Spitzbogens oder Kreisbogens mit einem unveränderlichen Krümmungsradius. Der Krümmungsradius des distalen Endbereichs 4e des Schleifsteins 4 ist kleiner als derjenige des Querschnitts der Abrichtnut 15.The grindstone 4 becomes with respect to the dressing groove 15 positioned in a first to third positioning process, which will be described below. The aforementioned inclination angle β of the grindstone 4 is also retained in these positioning operations. The cross section of the dressing groove 15 has the shape of an ogive or circular arc with an invariable radius of curvature depending on the cross section of each ball rolling groove b1. The radius of curvature of the distal end region 4e of the grindstone 4 is smaller than that of the cross section of the dressing groove 15 ,

Bei dem ersten Positioniervorgang wird zuerst der distale Endbereich 4e des Schleifsteins 4 der Innenfläche 15a der Abrichtnut 15 in einem geringen Abstand davon gegenübergestellt. Dann wird der rotierende Schleifstein 4 relativ zu der drehbaren Abrichteinheit 7 in einer ersten Richtung Y1 entlang der Achse der Abrichteinheit 7 bewegt, woraufhin sein distaler Endbereich 4e in Kontakt mit einem Seitenrand 15b der Abrichtnut 15 gebracht wird, wie 7A zeigt. Die Schwingungen, die im Moment der Herstellung dieses Kontakts erzeugt werden, werden durch die drehbare Abrichteinheit 7, den Ringbund 8, den Bolzen 9 und die Kugel 10 auf die Blattfeder 12 übertragen.In the first positioning operation, the distal end portion first becomes 4e of the grindstone 4 the inner surface 15a the dressing groove 15 at a slight distance from it. Then the rotating whetstone 4 relative to the rotary dressing unit 7 in a first direction Y1 along the axis of the dressing unit 7 moved, whereupon its distal end portion 4e in contact with a page margin 15b the dressing groove 15 is brought, how 7A shows. The vibrations that are generated at the moment of making this contact, by the rotary dressing unit 7 , the ring collar 8th , the bolt 9 and the ball 10 on the leaf spring 12 transfer.

Diese Schwingungen werden von der Feder 12 verstärkt und von dem AE-Sensor 11 aufgenommen. Wenn ein Detektiersignal vom AE-Sensor 11 dem Eingang der Steuereinheit 17 zugeführt wird, wird die Bewegung in der ersten Richtung Y1 angehalten, und Daten über eine erste Kontaktposition werden in der Steuereinheit 17 gespeichert.These vibrations are from the spring 12 amplified and from the AE sensor 11 added. When a detection signal from the AE sensor 11 the input of the control unit 17 is supplied, the movement in the first direction Y1 is stopped, and data on a first contact position are in the control unit 17 saved.

Bei dem folgenden zweiten Positioniervorgang wird der Schleifstein 4 in einer zweiten Richtung Y2 bewegt, woraufhin der distale Endbereich 4e des Schleifsteins 4 mit dem anderen Seitenrand 15c der Abrichtnut 15 in Kontakt gebracht wird, wie 7B zeigt. Die im Augenblick der Herstellung dieses Kontakts erzeugten Schwingungen werden durch die Kugel 10 auf die Blattfeder 12 übertragen.In the following second positioning process, the grindstone 4 moved in a second direction Y2, whereupon the distal end portion 4e of the grindstone 4 with the other margin 15c the dressing groove 15 is contacted, how 7B shows. The vibrations generated at the moment of making this contact are made by the ball 10 on the leaf spring 12 transfer.

Wenn die von der Blattfeder 12 verstärkten Schwingungen von dem AE-Sensor 11 aufgenommen werden, wird die Bewegung in der zweiten Richtung Y2 angehalten, und Daten über eine zweite Kontaktposition werden in der Steuereinheit 17 gespeichert.When the of the leaf spring 12 amplified vibrations from the AE sensor 11 are received, the movement in the second direction Y2 is stopped, and data on a second contact position are in the control unit 17 saved.

Dann wird bei dem dritten Positioniervorgang der Schleifstein 4 erneut in der ersten Richtung Y1 bewegt, wobei er in eine Zwischenposition zwischen der ersten und der zweiten Kontaktposition gebracht wird. Bei diesem dritten Positioniervorgang wird die Mitte des Schleifsteins 4 mit derjenigen der Abrichtnut 15 ausgefluchtet.Then, in the third positioning operation, the grindstone becomes 4 is again moved in the first direction Y1, being brought to an intermediate position between the first and the second contact position. In this third positioning process, the center of the grindstone 4 with that of the dressing groove 15 aligned.

Bei einem Abrichtvorgang wird der distale Endbereich 4e des Schleifsteins 4, der in der Zwischenposition gehalten wird, in Z-Achsrichtung zu der Abrichtnut 15 hin bewegt, woraufhin er in Anlage an der Innenfläche 15a der Abrichtnut 15 gelangt.In a dressing process, the distal end portion 4e of the grindstone 4 held in the intermediate position in the Z-axis direction to the dressing groove 15 moved towards it, whereupon it rests against the inner surface 15a the dressing groove 15 arrives.

In der oben beschriebenen Serie von Positioniervorgängen werden die jeweiligen Mitten des Schleifsteins 4 und der Abrichtnut 15 präzise ausgefluchtet, so daß ein teilweises Abrichten des Schleifsteins 4 vermieden und der Schleifstein hochpräzise mit einer kleinsten erforderlichen Abrichttiefe geformt werden kann. Bei dieser Ausführungsform wird der Schleifstein 4 jedesmal, wenn die Rille b1 von der Vorrichtung K geschliffen wird, von der Abrichteinheit 7 abgerichtet.In the series of positioning operations described above, the respective centers of the grindstone become 4 and the dressing groove 15 precisely aligned, so that a partial dressing of the grindstone 4 avoided and the whetstone can be molded with high precision with a minimum required dressing depth. In this embodiment, the grindstone becomes 4 every time the groove b1 is ground by the device K , from the dressing unit 7 dressed.

Anders ausgedruckt, es wird das Schleifen jeder Kugellaufrille b1 mit dem Schleifstein 4 und das Abrichten des Schleifsteins 4 alternierend wiederholt, so daß die Gestalt des Schleifsteins 4 mit hoher Präzision aufrechterhalten werden kann. Dadurch wird der Schleifwirkungsgrad verbessert, und die Standzeit des Schleifsteins 4 wird verlängert.In other words, it will be the grinding of each ball raceway b1 with the grindstone 4 and dressing the grindstone 4 alternately repeated so that the shape of the grindstone 4 can be maintained with high precision. This improves the grinding efficiency and the life of the grindstone 4 will be extended.

Die 8 bis 9C zeigen eine Abrichtvorrichtung DA gemäß einer zweiten Ausführungsform. Wie 9A zeigt, hat der Querschnitt einer Abrichtnut 15A einer drehbaren Abrichteinheit 7A, die bei dieser Abrichtvorrichtung DA verwendet wird, im wesentlichen die Form eines Quadranten. Die Abrichtnut 15A ist in der Umfangsrichtung der Abrichteinheit 7A kontinuierlich.The 8th to 9C show a dressing device DA according to a second embodiment. As 9A shows, has the cross section of a dressing groove 15A a rotary dressing unit 7A , which is used in this dressing device DA, substantially the shape of a quadrant. The dressing groove 15A is in the circumferential direction of the dressing unit 7A continuously.

Wie bei der ersten Ausführungsform, die in 1 und weiteren Figuren gezeigt ist, ist der Schleifstein 4 über dem Drehtisch T auf solche Weise gehaltert, daß er unter dem gegebenen Winkel β zu der Achse Lb des Werkstücks W geneigt ist.As in the first embodiment, which is in 1 and further figures is the whetstone 4 is supported above the turntable T in such a manner as to be inclined at the given angle β to the axis Lb of the work W.

Ebenso wie die Abrichtvorrichtung D der ersten Ausführungsform ist die Abrichtvorrichtung DA so ausgebildet, daß der Schleifstein 4 mittels der Abrichtnut 15A abgerichtet werden kann, während er entlang der Achse Lb des Werkstücks W bewegt wird, ohne daß der Neigungswinkel β des Schleifsteins 4 geändert wird.Like the dressing device D of the first embodiment, the dressing device DA is formed so that the grindstone 4 by means of the dressing groove 15A can be trained while it is moved along the axis Lb of the workpiece W , without the inclination angle β of the grindstone 4 will be changed.

In einem ersten Positioniervorgang für das Abrichten bewegt sich der rotierende Schleifstein 4 zuerst in der ersten Richtung Y1, woraufhin sein distaler Endbereich 4e in Kontakt mit einem Seitenrand 15b der Abrichtnut 15A gelangt, wie 9A zeigt. Die durch diesen Kontakt erzeugten Schwingungen werden von dem AE-Sensor 11 aufgenommen.In a first positioning process for dressing, the rotating grindstone moves 4 first in the first direction Y1, whereupon its distal end portion 4e in contact with a page margin 15b the dressing groove 15A gets how 9A shows. The vibrations generated by this contact are from the AE sensor 11 added.

Danach wird die Bewegung in der ersten Richtung Y1 angehalten, und Daten über die erste Kontaktposition werden in der Steuereinheit 17 gespeichert. Dann wird in einem zweiten Positioniervorgang der unter dem Winkel β geneigt gehaltene Schleifstein 4 in der zweiten Richtung Y1 zu einem Mittelpunkt O der Abrichtnut 15A bewegt. Thereafter, the movement in the first direction Y1 is stopped, and data on the first contact position are stored in the control unit 17 saved. Then, in a second positioning operation, the grindstone inclined at the angle β is held 4 in the second direction Y1 to a center O of the dressing groove 15A emotional.

Bei einem anschließenden Abrichtvorgang wird der Schleifstein 4 in einer Z-Achsrichtung oder dergleichen, die zu der ersten und der zweiten Richtung Y1 und Y2 senkrecht ist, bewegt und um den Mittelpunkt O herum bewegt, woraufhin seine gesamte Oberfläche abgerichtet wird.In a subsequent dressing process, the grindstone 4 in a Z-axis direction or the like which is perpendicular to the first and second directions Y1 and Y2, moves and moves around the center O , whereafter its entire surface is dressed.

Da der Schleifstein 4 auf diese Weise in bezug auf die Abrichtnut 15A präzise positioniert wird, kann ein teilweises Abrichten vermieden werden, so daß eine optimale Formtiefe gewährleistet ist, und der Schleifstein 4 kann mit hoher Präzision abgerichtet werden. Da der Schleifstein 4 wie bei der ersten Ausführungsform jedesmal abgerichtet wird, wenn eine Kugellaufrille b1 geschliffen wird, kann die Form des Schleifsteins 4 mit hoher Genauigkeit beibehalten werden. Dadurch wird der Schleifwirkungsgrad verbessert, und die Standzeit des Schleifsteins 4 wird verlängert.Because the grindstone 4 in this way with respect to the dressing groove 15A Precise positioning allows partial dressing to be avoided so as to ensure optimum depth of form and the grindstone 4 can be dressed with high precision. Because the grindstone 4 As with the first embodiment, every time a ball rolling groove b1 is ground, the shape of the grinding stone 4 be maintained with high accuracy. This improves the grinding efficiency and the life of the grindstone 4 will be extended.

Die 10 bis 11C zeigen eine Abrichtvorrichtung 30 entsprechend einer dritten Ausführungsform. Diese Abrichtvorrichtung 30 weist eine Abrichtanordnung 32 auf, die an einem Haupttisch 31 einer numerisch gesteuerten bzw. NC-Bearbeitungsvorrichtung angebracht ist.The 10 to 11C show a dressing device 30 according to a third embodiment. This dressing device 30 has a dressing arrangement 32 on that at a main table 31 a numerically controlled or NC machining device is mounted.

Die Abrichtanordnung 32 umfaßt einen bewegbaren Tisch 34, einen Drehmechanismus 35, in dem sich ein Motor befindet, einen konischen Körper 37, der auf einer Ausgangswelle 36 des Drehmechanismus 35 angeordnet ist, und eine geformte drehbare Abrichteinheit 40, die an dem konischen Körper 37 festgelegt ist.The dressing arrangement 32 includes a movable table 34 , a rotating mechanism 35 , in which there is a motor, a conical body 37 that's on an output shaft 36 of the rotating mechanism 35 is arranged, and a shaped rotary dressing unit 40 attached to the conical body 37 is fixed.

Eine Abrichtnut 41 mit einem im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt ist an der äußeren Umfangsfläche der Abrichteinheit 40 ausgebildet. Die Nut 41 ist in der Umfangsrichtung der Abrichteinheit 40 kontinuierlich.A dressing groove 41 with a substantially semi-circular cross-section is on the outer peripheral surface of the dressing unit 40 educated. The groove 41 is in the circumferential direction of the dressing unit 40 continuously.

An einem Endbereich der drehbaren Abrichteinheit 40 ist ein AE-Sensor 11a angebracht. Ein Empfänger 11b ist über eine Sensorhalterung 45 an einem Endbereich des bewegbaren Tischs 34, auf dem sich der Drehmechanismus 35 befindet, angebracht. Der Empfänger 11b und der AE-Sensor 11a stehen einander mit einem sehr kleinen Luftspalt 46 (z. B. ca. 0,5 mm) dazwischen gegenüber. Als Empfänger 11b kann auch ein Sensor, wie etwa ein AE-Sensor, verwendet werden. Der Empfänger 11b, der auch als Sender dient, ist über einen Verstärker (nicht gezeigt) mit der Steuereinheit 17 elektrisch verbunden.At an end portion of the rotary dressing unit 40 is an AE sensor 11a appropriate. A receiver 11b is via a sensor holder 45 at an end portion of the movable table 34 on which the turning mechanism 35 located, attached. The recipient 11b and the AE sensor 11a stand each other with a very small air gap 46 (eg about 0.5 mm) in between. As receiver 11b Also, a sensor such as an AE sensor can be used. The recipient 11b , which also serves as a transmitter, is connected to the control unit via an amplifier (not shown) 17 electrically connected.

Der bewegbare Tisch 34 kann in Richtung eines Pfeils Y in 10 durch einen Bewegungsmechanismus 50 hin- und herbewegt werden, der einen Servomotor 51, eine Leitspindel 52, eine Bremseinrichtung 53, die gleichzeitig als Kupplung dient, eine Mutter 54 usw. aufweist. Die drehbare Abrichteinheit 40 dient dazu, einen Schleifstein 60 abzurichten, der aus CBN (kubischem Bornitridmaterial) geformt ist.The movable table 34 can be in the direction of an arrow Y in 10 through a movement mechanism 50 are reciprocated, the one servomotor 51 , a lead screw 52 , a braking device 53 , which also serves as a clutch, a mother 54 etc. has. The rotatable dressing unit 40 serves a grindstone 60 made of CBN (cubic boron nitride material).

Die 11A bis 11C zeigen aufeinanderfolgend Schritte zum Ausfluchten der Mitte des drehbaren Abrichtelements 40 mit derjenigen des Schleifsteins 60. In einem ersten Positioniervorgang wird der Schleifstein 60 zuerst in eine solche Position bewegt, daß sein distaler Endbereich 60a einer Innenfläche 41a der Abrichtnut 41 in geringem Abstand gegenübersteht.The 11A to 11C successively show steps for aligning the center of the rotary dressing element 40 with that of the grindstone 60 , In a first positioning process, the grindstone 60 first moved to such a position that its distal end portion 60a an inner surface 41a the dressing groove 41 facing at a small distance.

Danach wird die Abrichteinheit 40 relativ zu dem Schleifstein 60 in der ersten Richtung Y1 bewegt, wie 11A zeigt. Wenn der distale Endbereich 60a des Schleifsteins 60 mit einem Seitenrand 41b der Abrichtnut 41 in Kontakt gelangt, werden seine Schwingungen von dem AE-Sensor 11a aufgenommen. Der Sensor 11a gibt ein Ausgangssignal, das auf einem von ihm detektierten Signal basiert, an den Empfänger 11b ab.Thereafter, the dressing unit 40 relative to the grindstone 60 in the first direction Y1 moves, like 11A shows. When the distal end area 60a of the grindstone 60 with a margin 41b the dressing groove 41 come into contact, its vibrations from the AE sensor 11a added. The sensor 11a gives an output signal based on a signal detected by it to the receiver 11b from.

Das Ausgangssignal des AE-Sensors 11a pflanzt sich durch den Luftspalt 46 zu dem Empfänger 11b fort und wird dann dem Eingang der Steuereinheit 17 zugeführt. Daraufhin erzeugt die Steuereinheit 17 ein Signal, um den Tisch 34 anzuhalten. Bei dieser Art von Signalausbreitungssystem ist der Rauschpegel niedrig, und die Verstärkung kann auf einen hohen Wert eingestellt werden.The output signal of the AE sensor 11a plants itself through the air gap 46 to the recipient 11b and then the input of the control unit 17 fed. The control unit then generates 17 a signal to the table 34 to stop. In this type of signal propagation system, the noise level is low and the gain can be set to a high value.

Es ist also möglich, auch feine Schwingungen zu detektieren, die erzeugt werden, wenn der Schleifstein 60 und die drehbare Abrichteinheit miteinander nur in Punktkontakt gelangen. Eine erste Kontaktposition (Y1-Richtung-Koordinatenposition, an der der Tisch 34 angehalten wird), die bei diesem ersten Positioniervorgang aufgenommen wird, wird in der Steuereinheit 17 gespeichert.It is thus possible to detect even subtle vibrations that are generated when the grindstone 60 and get the rotatable dressing unit only in point contact with each other. A first contact position (Y1 direction coordinate position at which the table 34 stopped) received in this first positioning operation is stored in the control unit 17 saved.

In einem zweiten Positioniervorgang wird dann die drehbare Abrichteinheit 40 relativ zu dem Schleifstein 60 in der zweiten Richtung Y2 bewegt. Die Schwingungen, die in dem Augenblick erzeugt werden, in dem der Schleifstein 60 den anderen Seitenrand 41c der Abrichtnut 41 berührt, wie in 11B zu sehen ist, werden von dem AE-Sensor 11a aufgenommen.In a second positioning process then the rotatable dressing unit 40 relative to the grindstone 60 moved in the second direction Y2. The vibrations that are generated at the moment in which the grindstone 60 the other margin 41c the dressing groove 41 touches, as in 11B can be seen from the AE sensor 11a added.

Während sich das Ausgangssignal vom Sensor 11a zu dem Empfänger 11b fortpflanzt, werden außerdem die Daten über eine zweite Kontaktposition dem Eingang der Steuereinheit 17 zugeführt. Auch in diesem Fall wird der Tisch 34 bei Aktivierung der Bremseinrichtung 53 angehalten.While the output signal from the sensor 11a to the recipient 11b be propagated also the data on a second contact position the input of the control unit 17 fed. Also in this case will be the table 34 upon activation of the braking device 53 stopped.

In einem anschließenden dritten Positioniervorgang bewegt sich die Abrichteinheit 40 erneut in der ersten Richtung Y1, woraufhin die Mitte C2 der Abrichteinheit 40 mit einem Mittelpunkt zwischen der ersten und der zweiten Kontaktposition, d. h. einem Mittelpunkt C1 des Schleifsteins 60, in bezug auf die Y-Koordinatenachse ausgefluchtet wird. In einem Abrichtvorgang bewegt sich dann der Schleifstein 60 zu der Abrichtnut 41 hin, wie 11C zeigt, und das Durchgangsabrichten wird ausgeführt.In a subsequent third positioning process, the dressing moves 40 again in the first direction Y1, whereupon the center C2 of the dressing unit 40 with a mid-point between the first and second contact positions, ie a center C1 of the grindstone 60 , is aligned with respect to the Y coordinate axis. In a dressing process then moves the grindstone 60 to the dressing groove 41 down, how 11C shows, and the through-dressing is performed.

Bei dieser Ausführungsform der Abrichtvorrichtung 30 werden der AE-Sensor 11a und der kontaktlose Empfänger 11b, die einander mit dem Luftspalt 46 dazwischen gegenüberstehen, als Einrichtungen zum Erfassen des Kontakts zwischen der drehbaren Abrichteinheit 40 und dem Schleifstein 60 verwendet. Da der Sensor 11a und der Empfänger 11b ein AE-Signal weiterleiten, ohne einander zu berühren, ist der Rauschpegel niedrig, so daß der Verstärkungsgrad erhöht werden kann.In this embodiment of the dressing device 30 become the AE sensor 11a and the contactless receiver 11b facing each other with the air gap 46 therebetween, as means for detecting the contact between the rotary dressing unit 40 and the grindstone 60 used. Because the sensor 11a and the receiver 11b pass an AE signal without touching each other, the noise level is low, so that the gain can be increased.

Somit kann ein geringfügiger Kontakt zwischen dem Schleifstein mit kleinem Durchmesser und der Abrichteinheit detektiert werden. Bei den herkömmlichen Vorrichtungen wird eine Flüssigkeit verwendet, um Signale von der drehbaren Abrichteinheit zu dem Sensor an dem Tisch zu leiten.Thus, a slight contact between the small diameter grindstone and the dressing unit can be detected. In the conventional devices, a liquid is used to pass signals from the rotary dressing unit to the sensor at the table.

Bei der Abrichtvorrichtung D gemäß der ersten Ausführungsform werden die Kugel 10 und die Blattfeder 12 miteinander in Kontakt gebracht. Diese Notwendigkeit kann aber durch Verwendung des AE-Sensors 11a und des Empfängers 11b vom kontaktlosen Typ entfallen.In the dressing device D according to the first embodiment, the ball 10 and the leaf spring 12 brought into contact with each other. However, this need can be achieved by using the AE sensor 11a and the recipient 11b omitted from the contactless type.

Bei den oben beschriebenen ersten bis dritten Positioniervorgängen empfängt der Bewegungsmechanismus 50 ein Stoppsignal und hält dann den Tisch 34 mittels einer Sprungfunktion mit einer geschwindigkeitsjustierbaren Zeitkonstanten von Null an. Da dieser Vorgang einer zeitlichen Verzögerung unterliegt, hält der Tisch 34 an, nachdem er sich geringfügig um eine Strecke bewegt hat, die einer Tischbewegung entspricht, die auf einer Positionsschleifenverstärkung und einer Tischvorschubrate als Parametern basiert.In the first to third positioning operations described above, the moving mechanism receives 50 a stop signal and then stops the table 34 by means of a jump function with a speed-adjustable time constant of zero. Since this process is subject to a time delay, the table holds 34 after slightly moving a distance corresponding to a table motion based on a position loop gain and a table feed rate as parameters.

Wenn diese Bewegung übermäßig groß ist, wird die Form des Schleifsteins 60 zerstört, und die Formänderung des Schleifsteins 60 kann nicht in einem Zyklus des Abrichtvorgangs korrigiert werden. Die Bewegung kann durch Erhöhen der Positionsschleifenverstärkung oder Verringerung der Tischvorschubrate geringer gemacht werden. Wenn die Tischvorschubrate zu stark verringert wird, wird die erforderliche Zykluszeit zum Abrichten unvermeidlich länger.If this movement is excessively large, the shape of the grindstone becomes 60 destroyed, and the shape change of the grindstone 60 can not be corrected in one cycle of the dressing process. The movement can be made smaller by increasing the position loop gain or decreasing the table feed rate. If the table feed rate is reduced too much, the required cycle time for dressing inevitably becomes longer.

Bei der Abrichtvorrichtung 30 dieser Ausführungsform wird ein Sollwert des Bewegungswertes mit 1 bis 2 μm vorgegeben. Unter Anwendung des Bewegungswertes kann der Schleifstein 60 selbst dann, wenn er etwas fehlerhaft ist, in einem Zyklus des Abrichtvorgangs geformt werden.At the dressing device 30 This embodiment specifies a desired value of the movement value with 1 to 2 μm. Using the motion value, the grindstone can 60 even if it is somewhat flawed, it will be formed in one cycle of the dressing process.

Da die einachsige Abrichtanordnung 32 dieser Ausführungsform kompakt gebaut sein kann, kann eine hohe axiale Eigenfrequenz erhalten werden, indem die Steifigkeit der Leitspindel 52, eines Stützbereichs für die Leitspindel 52 und der Kupplung rationalisiert wird.As the uniaxial dressing arrangement 32 This embodiment can be made compact, a high axial natural frequency can be obtained by the rigidity of the lead screw 52 , a support area for the lead screw 52 and the clutch is streamlined.

Wenn die axiale Eigenfrequenz des Tischs 34 gering ist, wird der Tisch 34 durch Schwingungen dann unkontrollierbar, wenn die Geschwindigkeitsschleifenverstärkung erhöht wird. Im Fall der Abrichtvorrichtung 32 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Soll-Positionsschleifenverstärkung 70 s–1, so daß die Grenzfrequenz der Geschwindigkeitsschleifenverstärkung ca. 100 Hz beträgt. Daher ist zu erwarten, daß die axiale Eigenfrequenz des Tischs 100 Hz oder höher ist.If the axial natural frequency of the table 34 is low, the table becomes 34 by vibrations then uncontrollable when the speed loop gain is increased. In the case of the dressing device 32 According to the present embodiment, the target position loop gain is 70 s -1 , so that the cutoff frequency of the speed loop gain is about 100 Hz. Therefore, it is expected that the axial natural frequency of the table is 100 Hz or higher.

Wenn die Soll-Positionsschleifenverstärkung 70 s–1 ist, liegt die Grenzfrequenz der Positionsschleifenverstärkung bei 70/(2π) = 11,1 Hz. In diesem Fall liegt die Grenzfrequenz der Geschwindigkeitsschleifenverstärkung bei ca. 100 Hz. Da nicht zu erwarten ist, daß dieser Bereich einen tischseitigen mechanischen Resonanzbereich umfaßt, muß der Tisch eine axiale Eigenfrequenz von 100 Hz oder mehr haben.When the target position loop gain is 70 s -1 , the limit loop gain of the position loop gain is 70 / (2π) = 11.1 Hz. In this case, the cutoff frequency loop gain limit is approximately 100 Hz Area includes a table-side mechanical resonance range, the table must have an axial natural frequency of 100 Hz or more.

12 zeigt Unterschiede des Bewegungswertes, die auf Unterschiede im Sollwert der Positionsschleifenverstärkung zurückgehen. Diese Unterschiede werden erhalten, wenn der Schleifstein 60 mit einer Vorschubrate von 3 mm/min in Kontakt mit der drehbaren Abrichteinheit 40 gebracht wird. Anders ausgedrückt, es sind dies Unterschiede zwischen Gesamtbewegungswerten, die erhalten werden, wenn der Schleifstein veranlaßt wird, die Abrichteinheit mehrfach zu berühren, nachdem ein Abrichtzyklus beendet ist. 12 shows differences in motion value due to differences in the position loop gain reference. These differences are obtained when the grindstone 60 with a feed rate of 3 mm / min in contact with the rotary dressing unit 40 is brought. In other words, these are differences between total movement values obtained when the grindstone is caused to repeatedly touch the dressing unit after a dressing cycle is completed.

In 12 sind beide Segmente M1 und M2 Kurven zweiten Grads, weil die Kontaktfläche des Schleifsteins 60 an der Abrichteinheit 40 größer wird (oder der Kontaktmodus sich von einem Punktkontakt zu einem linearen Kontakt ändert), während die Kontaktfrequenz zunimmt. Der Bewegungswert für den Fall, in dem die Positionsschleifenverstärkung 70 s–1 ist, liegt zwischen 1 und 2 μm für den ersten und den zweiten Kontaktzyklus. Wenn dagegen die Positionsschleifenverstärkung 30 s–1 ist, beträgt der Bewegungswert bis zu ca. 10 μm.In 12 Both segments M1 and M2 are second degree curves because of the contact surface of the grindstone 60 at the dressing unit 40 increases (or the contact mode changes from a point contact to a linear contact) as the contact frequency increases. The motion value for the case where the position loop gain is 70 s -1 is between 1 and 2 μm for the first and second contact cycles. In contrast, if the position loop gain is 30 s -1 , the motion value is up to about 10 μm.

Aus dem oben beschriebenen Grund ist die Abrichtvorrichtung 30 dieser Ausführungsform so ausgebildet, daß die axiale Eigenfrequenz des Tischs 100 Hz oder mehr beträgt. Somit kann die Positionsschleifenverstärkung auf 70 s–1 erhöht werden, und der Bewegungswert kann auf 2 μm oder weniger begrenzt werden.For the reason described above, the dressing device 30 this embodiment is formed so that the axial natural frequency of the table is 100 Hz or more. Thus, the position loop gain can be increased to 70 s -1 and the movement value can be limited to 2 μm or less.

Die Abrichtanordnung 32 gemäß dieser Ausführungsform ist an dem einachsig bewegbaren Tisch 34, der von dem Haupttisch 31 getrennt ist, angebracht. Da der bewegbare Tisch 34 kompakt ausgebildet ist, kann die axiale Eigenfrequenz des Tischs erhöht werden, so daß die Positioniergenauigkeit für den Tisch 34 verbessert wird.The dressing arrangement 32 according to this embodiment is at the uniaxially movable table 34 from the main table 31 is disconnected, attached. Because the movable table 34 is compact, the axial natural frequency of the table can be increased so that the positioning accuracy for the table 34 is improved.

Bei dieser Ausführungsform der Abrichtvorrichtung 30 wird ferner die Positionsschleifenverstärkung zwischen 50 s–1 und 100 s–1 vorgegeben, so daß die zeitliche Verzögerung, mit der der Tisch 34 anhält, nachdem das aufgenommene Kontaktsignal dem Eingang der Steuereinheit 17 zugeführt wird, noch weiter verringert wird.In this embodiment of the dressing device 30 Furthermore, the position loop gain is set between 50 s -1 and 100 s -1 , so that the time delay with which the table 34 stops after the recorded contact signal to the input of the control unit 17 is supplied, is further reduced.

In dem Fall, in dem die jeweiligen Mitten des Schleifsteins 60 und der geformten Abrichteinheit 40 wie im Fall der Abrichtvorrichtung 30 ausgefluchtet werden, ist es ratsam, die Vorschubrate des Tischs 34 auf 3 mm/min oder mehr unter Berücksichtigen der erforderlichen Zyklusdauer für das Abrichten einzustellen.In the case where the respective centers of the grindstone 60 and the shaped dressing unit 40 as in the case of the dressing device 30 be aligned, it is advisable to increase the feed rate of the table 34 to 3 mm / min or more, taking into account the required cycle time for dressing.

Unter Berücksichtigung einer Modifikation für jeden Zyklus des Abrichtverfahrens sollte ferner der Angriff der Abrichteinheit 40 an dem Schleifstein 60 auf der Basis des Tischbewegungswertes auf 5 μm oder weniger eingestellt werden.Taking into account a modification for each cycle of the dressing process should also attack the dressing unit 40 on the grindstone 60 be set to 5 μm or less on the basis of the table movement value.

Um diesen Forderungen zu entsprechen (Tischvorschubrate 3 mm/min und Bewegungswert von 5 μm oder weniger), muß die Positionsschleifenversätrkung mit ca. 50 s–1 oder mehr vorgegeben werden, wie 12 zeigt. In der Praxis kann jedoch die Positionsschleifenverstärkung nicht auf 100 s–1 erhöht werden.To meet these requirements (table feed rate 3 mm / min and movement value of 5 microns or less), the Positionsschleifenversätrkung with approximately 50 s -1 or more must be specified, such as 12 shows. In practice, however, the position loop gain can not be increased to 100 s -1 .

Der in den 11A bis 11C gezeigte Schleifstein 60 soll zwar dem Schleifen von äußeren Oberflächen dienen, aber die Abrichtvorrichtung 30 dieser Ausführungsform kann auch bei einem Schleifstein vom Stifttyp sowie bei dem Schleifstein 4 zum Schleifen von inneren Oberflächen entsprechend 1 verwendet werden. Bei jeder der vorstehenden Ausführungsformen wird der Schleifstein beim Schleifvorgng relativ zu dem feststehenden Werkstück bewegt. Die Erfindung kann jedoch auch so ausgelegt sein, daß das Werkstück relativ zu dem Schleifstein bewegt wird.The in the 11A to 11C shown grindstone 60 Although it is intended to grind outer surfaces, it does serve the dressing device 30 this embodiment can also be applied to a pin type grindstone as well as the grindstone 4 for grinding inner surfaces accordingly 1 be used. In each of the above embodiments, the grindstone is moved relative to the stationary workpiece during the grinding operation. However, the invention can also be designed so that the workpiece is moved relative to the grindstone.

Weitere Vorteile und Modifikationen ergeben sich ohne weiteres für den Fachmann. Die Erfindung ist daher nicht auf die hier gezeigten und beschriebenen Einzelheiten und repräsentativen Ausführungsformen beschränkt. Diverse Abwandlungen sind ohne Abweichung vom Umfang des allgemeinen Erfindungsgedankens möglich.Further advantages and modifications will be apparent to those skilled in the art. The invention is therefore not limited to the details and representative embodiments shown and described herein. Various modifications are possible without departing from the scope of the general inventive idea.

Claims (2)

Schleifvorrichtung zum Schleifen einer Kugellaufrille (b1), die sich in Richtung der Achse eines Werkstücks (W) erstreckt, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist: einen stabförmigen Schleifstein (4), der einen distalen Endbereich (4e) mit einer gekrümmten Oberfläche hat, die dem Querschnitt der zu schleifenden Kugellaufrille (b1) entspricht; einen Spindelmechanismus (1) zum Drehen des Schleifsteins (4); und eine Abstützeinrichtung (1a), die den Schleifstein (4) derart abstützt, daß der Schleifstein (4) unter einem gegebenen Winkel (β) zu der Achse des Werkstücks (W) geneigt ist, das in einer vorbestimmten Position fest eingespannt ist; dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ferner folgendes aufweist: a) eine Abrichtvorrichtung (D) mit einer drehbaren Abrichteinheit (7), die eine Abrichtnut (15) mit einem Querschnitt hat, der dem distalen Endbereich (4e) des abzurichtenden Schleifsteins (4) entspricht, wobei der distale Endbereich (4e) des Schleifsteins (4) in einer vorgegebenen Abrichtposition (P1) mit der Abrichteinheit (7) unter einem Winkel (β) in Kontakt gebracht wird; b) einen Tisch (T), der das Werkstück (W) hält und der die Kugellaufrille (b1) des Werkstücks (4) auf einer Linie positioniert, die sich von der Abrichtposition (P1) in einer tangentialen Richtung der Abrichteinheit (7) erstreckt; und c) einen Antriebsmechanismus (1c), um den Schleifstein (4) entlang der zu schleifenden Kugellaufrille (b1) relativ zum Werkstück zu bewegen, ohne den Winkel (β) zu dem Werkstück (W) zu verändern, so daß der distale Endbereich (4e) des Schleifsteins (4) zwischen der Abrichtposition (P1) der Abrichtnut (15) und dem Werkstück (W) hin- und herbewegt wird, und daß der Antriebsmechanismus (1c) den distalen Endbereich (4e) des Schleifsteins (4) über die Abrichtnut (15) und die Kugellaufrille (b1) in der tangentialen Richtung der Abrichteinheit (7) bewegt, während der Winkel (β) des Schleifsteins (4) beibehalten wird.A grinding device for grinding a ball rolling groove (b1) extending in the direction of the axis of a workpiece (W), the device comprising: a rod-shaped whetstone (Fig. 4 ), which has a distal end region ( 4e ) having a curved surface corresponding to the cross section of the ball tracking groove (b1) to be ground; a spindle mechanism ( 1 ) for turning the grindstone ( 4 ); and a support device ( 1a ), which the whetstone ( 4 ) is supported so that the grindstone ( 4 ) is inclined at a given angle (β) to the axis of the workpiece (W) fixedly clamped in a predetermined position; characterized in that the apparatus further comprises: a) a dressing device (D) having a rotatable dressing unit (10); 7 ), which have a dressing groove ( 15 ) having a cross-section which corresponds to the distal end region ( 4e ) of the grindstone to be dressed ( 4 ), the distal end region ( 4e ) of the grindstone ( 4 ) in a predetermined dressing position (P1) with the dressing unit ( 7 ) is brought into contact at an angle (β); b) a table (T), which holds the workpiece (W) and the ball raceway groove (b1) of the workpiece ( 4 ) is positioned on a line extending from the dressing position (P1) in a tangential direction of the dressing unit (FIG. 7 ) extends; and c) a drive mechanism ( 1c ) to the grindstone ( 4 ) to move along the ball tracking groove (b1) to be ground relative to the workpiece without changing the angle (β) to the workpiece (W), so that the distal end portion (Fig. 4e ) of the grindstone ( 4 ) between the dressing position (P1) of the dressing groove ( 15 ) and the workpiece (W) is reciprocated, and that the drive mechanism ( 1c ) the distal end region ( 4e ) of the grindstone ( 4 ) via the dressing groove ( 15 ) and the ball running groove (b1) in the tangential direction of the dressing unit (FIG. 7 ), while the angle (β) of the grindstone ( 4 ) is maintained. Schleifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifstein (4) folgendes aufweist: ein stabförmiges metallisches Halterelement (3), einen inneren Schleifsteinschichtbereich (4a), der an dem Außenumfang des Halterelements (3) angebracht ist, und einen äußeren Schleifsteinschichtbereich (4b), der an dem inneren Schleifsteinschichtbereich (4a) so befestigt ist, daß er dessen äußere Umfangsoberfläche bedeckt, und daß der Schleifstein (4) einen distalen Endbereich (4e) mit einer gekrümmten Oberfläche hat, die dem Querschnitt der Kugellaufrille (b1) des Werkstücks (W) entspricht.Grinding device according to claim 1, characterized in that the grindstone ( 4 ) has the following: a rod-shaped metallic holder element ( 3 ), an inner grindstone layer region ( 4a ), which on the outer circumference of the holder element ( 3 ) and an outer grindstone layer region ( 4b ) located on the inner grindstone layer area (FIG. 4a ) is fixed so that it covers its outer peripheral surface, and that the whetstone ( 4 ) a distal end region ( 4e ) having a curved surface corresponding to the cross section of the ball rolling groove (b1) of the workpiece (W).
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